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近年来，由于我国对电力需求的迅速增长，煤、电供需矛盾日益突出，迫使相当一部分火力发电厂采用掺配煤或直接更换其它煤种，导致实际燃用煤种严重偏离设计值，给锅炉运行带来了安全隐患，同时增加了运行和维修成本，导致大部分电厂污染物排放量增加。
国内外大多电厂采用实验室研究与实际锅炉试烧相结合的原则，首先在实验室掌握煤种燃烧、结渣等特性的基础上，经过风险和经济性评估后才决定是否在实际锅炉上燃烧，采用科学的方法获得了比较安全和经济的效果。
在实际锅炉变更和混烧新煤种之前，从品种繁多的非设计煤中选择适合的燃煤，并确定相应的混烧比例是十分必要的。一方面可以防止煤炭采购的盲目性；另一方面可以为实炉燃烧（或试烧）提供合理的依据和参考，有效防止因方案不当而出现的严重影响锅炉安全运行的事故。完成上述工作，试验室研究是有效且省时省力的途径之一。但采用决策软件方案方式则更为快捷实用，并可进行大量的煤种选择，符合目前电厂的实际工程要求。当然，这就要求决策系统必须达到高精度的预测水平。
西安热工研究院对我国发电用煤进行了大量的着火、燃尽和结渣等特性的试验研究，同时结合大型锅炉的燃烧和结渣状况，研发出了大型锅炉掺配和变更煤种决策系统。本配煤软件将保证电厂在燃煤选配方面更为快捷、合理，进一步提高锅炉和辅机的安全经济运行。
电站锅炉的安全、经济以及环保运行均与“设备-煤质特性”的匹配密切相关。从上个世纪八十年代开始，西安热工研究院已极为重视动力用煤多方面特性的研究，致力于寻求燃煤特性与锅炉设备及运行性能相关特性，并取得了较大成果，形成了TPRI煤性评价与锅炉炉型耦合的技术体系。同时进行了大量的各煤种混煤特性研究工作，以及锅炉设备性能与燃煤特性的适应性研究，本工作是在前期工作的基础上归纳总结，并对尚未明确的一些特性进行了大量研究，形成了相应的决策性软件。
决策软件内容及组织
根据煤种变更或混烧后对锅炉主、辅设备及运行可能造成的影响，煤种变更或混烧须评价锅炉的安全性、经济性与环保性等各方面性能。安全性指锅炉结焦是否变得非常严重，是否影响锅炉长期连续高负荷安全运行，制粉系统是否存在爆炸危险等；经济性指掺烧煤或变更煤煤价是否增加，混烧后锅炉燃烧效率是否明显降低、锅炉飞灰可燃物是否明显增加、锅炉能否生产合格品质的蒸汽等；环保性指燃烧污染物生成量是否明显增加，对锅炉脱硫、脱硝与除尘设备运行是否有不利影响等。另外，对影响锅炉运行的主、辅设备配合问题，如送、引风机出力、制粉系统出力、锅炉排灰、排渣设备出力等，均须进行适应性评价。
根据系统相关性与功能，本软件的模块划分方法如下：
- M1：混煤的煤性评价(着火、燃尽、结渣、沾污、磨损等)
- M2：锅炉设备相关性能评价(着火稳定性、燃尽性、抗结渣能力、NOx生成等)
- M3：制粉系统计算(干燥和辗磨出力、磨煤机出口空气露点、磨煤机碾磨件寿命等)
- M4：燃烧结渣趋势预测(包括燃烧经济性、低负荷稳燃能力等)
- M5：炉内辐射传热过程与汽水系统参数预测
- M6：污染物生成与排放预测
- M7：静电除尘效果预测
- M8：锅炉排灰排渣能力预测
- M9：换煤经济性预测
在各子模块中，M1和M2模块必须首先预测，以便软件获得必要的输入数据，在M1和M2预测之后，其它各子模块可单独预测，以满足用户不同层次、不同目的的需求。但若需要变更煤种或混烧的决策信息与结论，用户须完成所有模块的输入与预测。
图1 软件系统总体结构
为满足用户不同的需求目的，系统软件共分两大分枝，选定比例三种煤相混预测和两种煤相混按目标值寻优预测。
1.按选定比例计算
选定比例计算可以完成用户最多三种煤的计算：现用煤、掺烧煤1、掺烧煤2，通过三种煤确定混煤。对于煤种更换情况或掺烧煤少于三种的情况，可使其中的一种或两种的使用比例置零，如果用户待用煤种多于三种，则用户须事先将若干煤混成一个煤，直至总参配煤数小于或等于三个为止。经九个子模块的预测分析，如果结论不能满足用户需求，可重新选定比例计算。
2.按目标值寻优计算
按目标值寻优计算原则上只对两种煤有效，可以通过计算确定符合目标值的
混煤比例区间，比例区间确定后再按定比例方法计算预测值。原则上三种煤也可以采用寻优方案，但须用户确定一种煤的比例或人为改变一种煤的比例，再由计算机确定另两种煤的比例。
图2 软件系统流程图
应用前景
目前国内大多数电厂均面临煤源不固定问题，本配煤软件的应用将保证电厂在更煤种和掺烧方面更为快捷、合理，提高锅炉和辅机的安全经济运行，可节约大量的试验费用和时间，长期为电厂提供服务，有明显的社会、经济和环保效益。
该成果可用于发电集团或燃煤电厂，为拟定煤炭采购计划、燃煤统一配置等方面提供依据。
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